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Simplified Prediction of Natural Ventilation Rate and Guide of Natural Ventilation Design for Mid- to High-Rise Office Building

Research Project

Project/Area Number 16H06110
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Architectural environment/Equipment
Research InstitutionOsaka University (2018-2019)
Osaka City University (2016-2017)

Principal Investigator

Kobayashi Tomohiro  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90580952)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2016: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Keywords自然換気 / 風圧係数 / 換気回路網 / 風洞実験 / CFD解析 / 高層オフィス / CFD / 実測 / 自然換気設計 / 換気量 / 中高層オフィスビル / 換気回路網計算
Outline of Final Research Achievements

To facilitate natural ventilation design for mid- to high-rise office building, this work first organized a generic database of wind pressure coefficient of the buildings in a city, and evaluated error of the natural ventilation rate estimated by using the database. Second, a parametric study regarding natural ventilation opening area and resistance of the flow path is performed, which can be used for simplified estimation in the preliminary design phase. Then, tendencies of indoor distribution of several quantities are analyzed by computational fluid dynamics for each type of natural ventilation inlet opening. Finally, the practical problems under the actual operation of natural ventilation building is clarified based on field study of high-rise office building where natural ventilation system was installed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、ZEB実現、快適性の確保、BCPへの対応を目的として、自然換気システムを採用した高層建物が比較的多く見られるようになったが、中高層建物の自然換気設計は特殊な設計技術が必要となるため容易でなく、実用的な精度を有する一般的な自然換気設計手法は未だ存在しない。このため、本研究で行った自然換気ビル用の風圧係数データベースの構築、開口面積と通気抵抗による換気回数の整備、流入タイプ毎の室内環境の分布の評価などの成果は、一般的な知見と設計指針を与える意味で実務設計の参考になり得る成果であり、短い設計期間で詳細かつ高度な検討が困難な場合にも自然換気設計を可能にするための知見を与えるものと考える。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層オフィスビルの自然換気性能に関する研究 (その4)CFD 解析による自然換気口位置が室内温度分布に及ぼす影響の検討2020

    • Author(s)
      藤田有香、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層建物の自然換気制御のための建物上空風速のモニタリング手法に関する研究 (その1)風洞実験によるPIVを用いた風向変動特性の評価2020

    • Author(s)
      佐藤可奈、小林知広、山中俊夫、明石大
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層建物の自然換気制御のための建物上空風速のモニタリング手法に関する研究 (その2)LES による風向変動特性の基礎的評価2020

    • Author(s)
      明石大、小林知広、山中俊夫、佐藤可奈
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層オフィスビルの自然換気性能に関する研究 ( その4 ) 実運用下における自然換気時の室内環境実測及び換気量評価2019

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、山中俊夫、梅宮典子、袁継輝、藤田有香、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      日本建築学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層オフィスビルの自然換気性能に関する研究 (その5)実運用下での自然換気ボイド内における鉛直温度分布2019

    • Author(s)
      小林知広、山中俊夫、梅宮典子、袁継輝、藤田有香、川分芳子、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      日本建築学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層オフィスビルの自然換気性能に関する研究 (その6)実運用下における自然換気時のアンケート評価2019

    • Author(s)
      藤田有香、小林知広、山中俊夫、梅宮典子、袁継輝、川分芳子、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      日本建築学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然換気・放射併用パーソナル空調を導入したテナントオフィスビルの評価研究 (第5報)実運用下における自然換気時の室内環境実測及び換気量評価2019

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、山中俊夫、梅宮典子、袁継輝、藤田有香、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然換気・放射併用パーソナル空調を導入したテナントオフィスビルの評価研究 (第6報)実運用下における自然換気用ボイド内の鉛直温度分布測定2019

    • Author(s)
      和田一樹、小林知広、山中俊夫、袁継輝、藤田有香、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、川分芳子
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然換気・放射併用パーソナル空調を導入したテナントオフィスビルの評価研究 (第7報)実運用下における自然換気時のアンケート評価2019

    • Author(s)
      藤田有香、小林知広、山中俊夫、梅宮典子、袁継輝、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、和田一樹、川分芳子
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層オフィスビルの自然換気性能に関する研究(その2) 実運用下における自然換気時の室内環境実測及び換気量評価2019

    • Author(s)
      藤田有香、小林知広、山中俊夫、梅宮典子、袁継輝、川分芳子、西堀啓規、粕谷敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      平成30年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層オフィスビルの自然換気性能に関する研究(その3) 実運用下における自然換気用ボイド内の鉛直温度分布測定2019

    • Author(s)
      小林知広, 山中俊夫, 梅宮典子, 袁継輝, 藤田有香, 川分芳子, 西堀啓規, 粕谷敦, 小林 佑輔, 和田一樹
    • Organizer
      平成30年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測手法に関する研究(その5) 高層自然換気オフィスを対象とした換気回路網計算 用風圧係数の入力方法の影響2019

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層事務所ビルの自然換気性能に関する研究 (その 1)トレーサガス法による空気齢分布及び換気量の予備測定2018

    • Author(s)
      藤田有香、 小林知広、山中俊夫、梅宮典子、川分芳子、粕谷 敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測法に関する研究 (その3)異なる自然換気システムにおける風圧係数入力方法の影響2018

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部ボイドを有する高層事務所ビルの自然換気性能に関する研究 その 2 トレーサガス法による空気齢分布及び換気量の実運用前測定2018

    • Author(s)
      藤田有香、 小林知広、山中俊夫、梅宮典子、川分芳子、粕谷 敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高層オフィスビルにおける自然換気の性能評価 (第 3 報)換気回路網計算によるボイド換気の影響評価2018

    • Author(s)
      粕谷 敦、小林佑輔、和田一樹、 小林知広、山中俊夫
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測法に関する研究 (その 4)異なる自然換気システムにおける風圧係数の入力方法とその影響2018

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度日本建築学会大会学術講演会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] General Wind Pressure Coefficient Database and Its Application for Estimation pf Natural Ventilation rate of Mid- to High-rise Office Building2018

    • Author(s)
      Yoshiko Kawawake, Tomohiro Kobayashi, Noriko Umemiya
    • Organizer
      Roomvent 2018
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測手法に関する研究 (その4)異なる自然換気システムにおける風圧係数の入力方法とその影響2018

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子
    • Organizer
      平成30年度空気調和・衛生工学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 自然換気・放射併用パーソナル空調を導入したテナントオフィスビルの評価研究(第3報)トレーサガス法による空気齢分布及び換気量の予備測定2018

    • Author(s)
      藤田有香、 小林知広、山中俊夫、梅宮典子、川分芳子、粕谷 敦、小林佑輔、和田一樹
    • Organizer
      平成30年度空気調和・衛生工学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測手法に関する研究(その 3)異なる自然換気システムにおける風圧係数の入力方法の影響2018

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子
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      平成29年度 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測法に関する研究(その 1)シャフト型自然換気システムにおける風圧係数の入力方法の影響2017

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子、落合奈津子、松本明広
    • Organizer
      平成29年度日本建築学会近畿支部研究発表会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測法に関する研究(その 2)シャフト型自然換気ビルにおける風圧係数の入力方法の影響2017

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子、落合奈津子、松本明広
    • Organizer
      平成29年度日本建築学会大会学術講演会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測手法に関する研究(その 2)シャフト型自然換気ビルにおける風圧係数の入力方法の影響2017

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子、落合奈津子
    • Organizer
      平成29年度空気調和・衛生工学会大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 中高層オフィスビルを対象とした自然換気量予測手法に関する研究(その1)シャフト型自然換気システムにおける風圧係数の入力方法の影響2017

    • Author(s)
      川分芳子、小林知広、梅宮典子、落合奈津子、松本明広
    • Organizer
      平成28年度 空気調和・衛生工学会近畿支部 学術研究発表会論文集
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター、大阪府大阪市北区
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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